Техническое проектирование и стандарт

2.6.1 Цели и задачи стандартизации

Стандартизация – деятельность, заключающаяся в нахождении решений для повторяющихся задач в сфере науки, техники и экономики, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области (ГОСТ 1.085) Основной задачей стандартизации в стране является создание систем нормативно-технической документации, определяющих прогрессивные требования к продукции, изготовляемой для нужд народного хозяйства, населения, обороны страны и экспорта, к ее разработке, производству и применению, а также контроль за правильностью использования этой документации.

Основные цели стандартизации – ускорение технического прогресса, повышение эффективности общественного производства и производительности труда, в том числе инженерного и управленческого; улучшение качества продукции и обеспечение его оптимального уровня; обеспечение увязки требований к продукции со всеми потребителями; обеспечение развития экспорта товаров высокого качества, отвечающих требованиям мирового рынка; совершенствование организации управления народным хозяйством и установление номенклатуры выпускаемой продукции; развитие специализации в области проектирования производства продукции; рациональное использование производственных фондов и экономия материальных и трудовых ресурсов; обеспечение охраны здоровья населения и безопасности труда.

За счет создания высокоэффективных массовых производств стандартизация решает вопросы удешевления вырабатываемой продукции стандартных деталей и узлов с улучшенными качественными показателями. Использование стандартных и унифицированных деталей в эксплуатации уменьшает их номенклатуру, дает большой экономический эффект.

При создании нормативно-технической документации необходимо обеспечивать: опережающую стандартизацию сырья, материалов, комплектующих изделий, инструмента и технологии, качество и уровень которых оказывает решающее влияние на технико-экономические характеристики машин, приборов, средств автоматизации и других промышленных изделий, а также товаров народного потребления; комплексную стандартизацию взаимосвязанных объектов стандартизации, согласованием норм, требованиям к этим объектам стандартизации и увязкой сроков введения в действие нормативно-технических документов; оптимальность норм, правил, показателей, включаемых в нормативно-техническую документацию.

2.6.2 Основные термины и определения

Нормативно-технический документ – это документ, устанавливающий требования к объектам стандартизации, обязательный для использования в определенных областях деятельности, разработанный в установленном порядке и утвержденный компетентным органом (ГОСТ I.0.85).

Стандарт – нормативно-технический документ, устанавливающий требования к группам однородной продукции, в необходимых случаях –требования к конкретной продукции; правила, обеспечивающие ее разработку, производство и применение, а также требования к иным объектам стандартизации, устанавливаемых в стране.

Технические условия – нормативно-технический документ, устанавливающий требования к конкретной продукции.

Стандарты на продукцию включают следующие элементы: 1) параметры и размеры; 2) типы; 3) сортамент; 4) марки; 5) конструкция; 6) методы контроля; 7) приемка; 8) маркировка; 9) упаковка; 10) транспортирование; 11) хранение; 12) эксплуатация и ремонт; 13) общие технические требования; 14) общие технические условия; 15) технические условия.

Содержание видов стандартов определяется по ГОСТ 1.5-85.

На основе разработки взаимоувязанных плановых документов, пятилетних и годовых планов осуществляется планирование стандартизации.

Система органов и служб стандартизации Беларуси включает: республиканские органы стандартизации и их службы; службы стандартизации в отраслях народного хозяйства; службы стандартизации на предприятиях, в организациях и учреждениях.

К категориям стандартов относятся: государственный стандарт (ГОСТ); отраслевые стандарты (ОСТ); стандарт предприятия (СТП); технические условия.

В области стандартизации, метрологии и качества продукции основной задачей международного научно-технического сотрудничества является использование передового зарубежного опыта для повышения научно-технического уровня отечественной нормативно-технической документации, сотрудничество Республики Беларусь с зарубежными странами в целях использования международного разделения труда.

2.6.3 Научно-технические принципы стандартизации

Основными научно-техническими принципами стандартизации являются: системность; прогрессивность и оптимизация стандартов; обеспечение функциональной взаимозаменяемости стандартизируемых изделий; взаимоувязка стандартов; научно-исследовательский принцип разработки стандартов; предпочтительность; минимальный удельный расход материалов.

Принцип системности - системный подход к общественному процессу производства, включающему всю выпускаемую продукцию на всех стадиях ее создания и использования. Совокупность взаимосвязанных элементов, входящих в систему, образуют структуру, позволяющую строить иерархическую зависимость их на различных уровнях.

Принцип прогрессивности и оптимизации стандартов предусматривает, что соответствие показателей, норм, характеристик, требований, устанавливаемых стандартами, мировому уровню науки, техники и производства. Они должны учитывать тенденцию развития стандартизируемых объектов.

Принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости позволяет обеспечивать замену одних сборочных единиц другими. Он является главным при комплексной и опережающей стандартизации, а также при стандартизации изделий, технических условий на них и т. п.

Принцип взаимоувязки стандартов – взаимная увязка терминов и определений в области стандартизации. Метод комплексной стандартизации - убедительный пример.

Научно-исследовательский принцип разработки стандартов предусматривает дополнительно проведение специальных теоретических, экспериментальных и опытно-конструкторских работ, необходимых для подготовки проектов стандартов и их успешного внедрения.

Принцип предпочтительности является одним из важнейших принципов стандартизации. Он состоит в систематизации, например, рядов, допусков, посадок, диаметров и шагов метрической резьбы, поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон величин параметров. Согласно принципу предпочтительности, какие бы размеры конструкций не получались в результате расчетов, в проекте они должны быть откорректированы так, чтобы их значение совпадали с членами одного из рядов предпочтительных чисел. Наиболее удобными являются геометрические прогрессии, включающие число " j " и имеющие Ö10.

В соответствии с рекомендациями установлены следующие четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел со знаменателем – для ряда 5, – для ряда 10, – для ряда 20, – для ряда 40.

Предпочтение отдается рядам более редким: R5 предпочитается ряду 10, в свою очередь ряд R10 предпочитается R20. Возможны и другие параметрические ряды. Более подробно пропорции рассматриваются в 3.1.

Типоразмерный (размерный) ряд является разновидностью параметрического ряда, главными параметрами которого являются размеры изделия. На основе типоразмерных рядов создаются конструктивные ряды конкретных моделей машин одинаковой конструкции. Например, для построения типоразмерного ряда деталей цилиндра поршневой группы двигателя внутреннего сгорания придерживаются ряду критерия подобия, обеспечивающей равенство тепловой и силовой напряженности двигателя. Существующие в настоящее время на башенные краны позволили вместо ста типа размеров пересмотреть восемь передвижных и три приставных типоразмера кранов, которые полностью обеспечивают потребности строительства. При этом параметрический ряд должен содержать наивыгоднейшее число типоразмеров изделий, при минимальных затратах на производство и эксплуатацию.

Принцип минимального удельного расхода материалов ясен из того, что стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей стоимости продукции.

Стандартизация заготовок, изделий и экономия металла обеспечивает рациональные конструктивные схемы и компоновки машины; совершенствование методов расчета деталей на прочность; обоснованного снижения запаса прочности; применение экономичных профилей, периодического проката, сварных конструкций; применение пластмасс, литых заготовок.

2.6.4. Унификация

Унификация – это рациональное сокращение объектов одинакового функционального назначения. Унификация - наиболее распространенная и эффективная форма стандартизации, если ее результаты не оформляются стандартом.

Но стандартизация изделий, их составных частей обязательно предполагает их унификацию.

Систематизация и классификация является основой унификации.

Систематизация предметов, явлений или понятий предусматривает расположение их в определенном порядке или последовательности, образующей четкую систему, удобную для пользования (алфавитная система, УДК 62 - техника и т. п.).

Симплификация – форма стандартизации, заключающаяся в уменьшении количества типов и других разновидностей до числа, достаточного, чтобы удовлетворить существующие в данное время потребности.

Типизация конструкций изделий – разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, их собственных частей и деталей.

Типизация технологических процессов – разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы. Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей составных частей и изделий.

Унификация рядов, изделий, деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов базируется на их конструктивном подобии, которое определяется общностью рабочего процесса, условий работы изделий.

Унификация может распространяться на параметрические и типоразмерные ряды машин, их типы, составные части и детали.

Различают следующие виды унификации: внутриразмерная; межразмерная; межтиповая; заводская; отраслевая.

Внутриразмерная унификация обеспечивает модификацию определенного изделия с базовой моделью или между собой внутри одного типоразмера. Для автомобилей МАЗ –степень унификации составляет 82 – 93 %,а для двигателей ЛМЗ – 80 – 95 %.

Межразмерная унификация базовых моделей или их модификаций –унификация между разными размерами параметрического ряда изделий, но внутри одного типа. Например, унификация токарно-винторезных станков с диаметром центров 320 и 400 мм.

Межтиповая унификация – унификация изделий различных типов и параметрических рядов. Так, на Минском станкостроительном заводе унифицированы в один межтиповой ряд продольно-фрезерные, продольно-строгальные и продольно-шлифовальные станки на основе стандартной ширины обрабатываемых заготовок, устанавливаемых по ряду 10 (800,1000,1250 и 1600 мм). Результатом явилось применение для всех указанных станков 45 % унифицированных узлов.

Заводская (в рамках завода) и отраслевая (для ряда заводов отрасли) унификации охватывают номенклатуру изделий, их составные части и детали, которые производят и применяют в различных отраслях народного хозяйства (межотраслевая унификация).

В СНГ разработано около 250 стандартов на крепежные изделия, более 400 – на арматуру и соединения трубопроводов, более 500 – на редукторы, муфты и шкивы.

Унифицированными могут быть любые изделия машиностроения: детали и их конструктивные элементы, сборочные единицы, материалы, крепеж, подшипники и т. д. На рисунке представлена унификация конструктивных элементов вала,которая позволяет сократить номенклатуру мерительного и монтажного инструмента. К унифицированным элементам относятся посадки и квалитеты, резьбовые шпоночные и шлицевые соединения и т. д.

Для унификации систем машин и создании типоразмерных рядов и унифицированных семейств машин применятся модуль конструирования. Под модулем понимается унифицированная или стандартная сборочная единица. Применение модульного принципа позволяет получить значительную экономию при создании новых машин: за счет уменьшения объема работ снижения их трудоемкости благодаря применению типовых технологических процессов, а при ремонте – за счет замены унифицированных элементов другими предварительно изготовленными.

Агрегатирование машин и других изделий – метод констуирования машин, оборудования и приборов из унифицированных стандартных агрегатов (автономных узлов, устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях).

Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам.

Создаваемые компоновки обеспечивают: оптимальные эксплуатационные показатели; сокращение сроков проектирования и освоения новой техники с 4 – 6 до 1,5–2 лет; снижение затрат на проектирование и освоение серийного производства в 1,5–2 раза; рост выпуска машин при тех же производительных мощностях; снижение себестоимости изготовления на 25–30 %.

Принцип унификации и агрегатирования позволяет на основе базовой модели создавать производные машины одинакового назначения, но с различными эксплуатационными показателями (мощности двигателя, производительности и т. п.) или машины различного назначения, выполняющие качественно другие операции.

Дата добавления: 2015-07-20